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线上教学案例分享(第5期)

2020年04月24日 11:42  点击:[]

编者:
       我们处在信息化的时代,信息已经成为我们生活中必不可少的组成部分。日常生活中,每一秒中都会有上万亿个承载信号的信息在我们身边的各种系统中穿梭。信号是如何承载信息的?通过信号我们能够知道些什么信息?信号通过各种自然或者人工设计的系统后会产生哪些变化?这些问题都成为信息化社会所需要解决的关键问题。
       本期,我们分享自动化学院谭北海老师的教学案例。《信号与系统》课程可为上述问题提供基本的解决理论和方法。
一、教师风采:
       谭北海、男、博士、副教授,2010年从华南理工大学博士后出站后进入广东工业大学自动化学院任教,在任教期间获得过广东工业大学优秀共产党员称号,并曾2次获得广东工业大学先进科技工作者,分别4次获得过广东工业大学教学优秀一等奖和二等奖,获得过3次广东工业大学优秀教师等称号。主持过国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金、华南理工大学博士后创新科学基金等;校内主持过广东省中国科学院全面战略合作计划项目1项、广东省重大科技专项1项、广东省科技计划1项和主持了横向项目3项等。在教学改革项目方面,主持过教育部产学合作协同育人项目1项,广东省教育厅本科高等教育教学改革项目2项,广东工业大学校级教改项目2项,广东工业大学自动化学院院级项目2项等。


二、课程简介
1.课程简介:
     《信号与系统》,32学时,2学分,是电子信息类本科生的专业课,本学期授课对象为2018级自动化专业学生。通过本课程的学习,学生能够掌握信号与系统的基本概念及基本的分析方法,培养独立分析问题、解决问题的能力,为学习通信原理、自动控制理论、数字信号处理等后续课程打下坚实的基础。
本课程利用翻转课堂模式进行授课。在新工科背景下,专业课学分大大压缩,因此学时也大幅缩减。《信号与系统》电子信息类重要专业基础课,内容繁多,课堂教学课时不足,因此必须要改革教学方式。在翻转课堂的教学模式下,课堂内的宝贵时间,学生能够更专注于主动的基于项目的学习,从而获得更深层次的理解。教师不再占用课堂的时间来讲授信息,这些信息需要学生在课前通过在线课程完成自主学习。
2.课程教学目标:
     (1)知识目标:牢固掌握信号与系统的时域、变换域分析的基本原理和基本方法;理解傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换的数学概念、物理概念与工程概念;为进一步学习后续课程打下坚实的基础。
    (2)能力目标:具备对简单信号进行处理的能力;具备对通信小系统进行分析的能力;具备优化系统的能力。
    (3)素质目标:养成独立思考的学习习惯,具有创新精神;养成良好的编程习惯;培养沟通能力与良好的团队协作精神;培养科学态度、严谨工作作风、良好的职业道德。
3.课程设计原则:
     (1)根据信息科学与技术发展趋势,结合近年来教学改革的成果,按照连续和离散并行、先时域后变换域的课程结构体系,层次分明,简单易学。
     (2)内容取材上突出基本理论、基本概念和基本方法,淡化计算技巧,注重实例分析,增编了工程性和综合设计性的例题和习题。通过对大量生活实例的演示与分析讲解,从而达到理论结合实际,以实际来验证理论的效果。鼓励学生积极参加课外科技活动比赛,一方面可提升学生对该课程的学习热情,另一方面学生可通过比赛得到更多实操经验。
     (3)引入MATLAB作为信号与系统分析的工具,利用MATLAB设计生动的仿真分析和结果演示。除此以外,还将利用思维导图、FLASH动画、思维课堂等教学手段,提升大家的学习效率。
三、课程特色
1.优秀的教学团队
     该课程由广东省重点建设大学广东工业大学自动化学院控制科学与工程教育部A类学科自动化专业2名教授和1名副教授(本案例申报人)担任主讲教师,教学团队长期从事该课程的一线教学工作,教学经验十分丰富。

教师团队介绍
2.丰富的教学内容
      本课程从最基础的概念和理论出发,学习信号与系统的表示及运算;了解什么是傅里叶变换、拉普拉斯变换以及z变换;掌握抽样定理是干什么的;为什么在通信系统中需要调制和解调;掌握从变换域分析系统;以及学好MATLAB编程语言在信号与系统中的应用等等。
       录制在线课程前,谭老师的教学团队精心打磨并书写了十几万字的课程讲稿,准备了50个知识点,制作了配套的精美ppt,准备了近500道客观题作为章节测试,期末考试等。为了防止学生们空播视频,谭老师还精心准备了上百道弹题。工作量巨大,同时也彰显用心品质。

教学内容展示
3.利用线上平台技术提供多样化的辅助教学方式
      在课程教学中,谭老师利用线上平台为学生提供了多种辅助方式,例如智慧树平台对该课程的选课学生提供了详细的学习数据统计;利用腾讯会议和腾讯课堂,进行实时线上辅导和答疑;利用在线课堂学习作业和多样化的在线课堂讨论方式;利用智慧树平台构建翻转课堂,打造线上线下混合式教学模式,并且对任何一个学生任何一个问题,都认真回复,做到了有求必应,有问必答,及时解决同学们在学习中遇到的难题,增强学生们学习的兴趣。

对学生微信提问进行答疑

利用平台授课答疑

4、对选用该在线课程的其他任课老师的尽心组织和用心指导,达到了规范化的教学要求。

组建选课的任课教师微信群
四、课程成果展示
      1.2019年,《信号与系统》的在线课程分别获得广东省教育厅和广东工业大学课程类两个项目立项。
      2.本课程于2020年2月17日上线以来,已经覆盖了本学期《信号与系统》课程开课的5所高校。在智慧树、爱课程等在线课程平台中,该课程的在线课程为目前华南地区唯一课程,且为粤港澳在线课程联盟课程,占据领先地位。
      3.本课程上线不到一个月,已经在智慧树平台中12门《信号与系统》课程中,搜索排名第四位,且该课程是首次运行。截止到3月19号,选课学生总人数已经达到732人。
           
自建课程成果展示
五、线上教学总结与寄语
      通过教学团队的不懈努力与学生们的勤奋学习,该课程从运行至今取得了良好的学习效果。在课程的教学过程中,线上平台技术的运用,创新的教学方式,都使得该课程的教学质量得到保障。


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